第十三章过关检测 (时间：60分钟满分：100分) 一、选择题（共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第 1~7小题只有一个选项符合题目要求，第8~10小题有多个选项符合题目要求，全 部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分) 1根据麦克斯韦电磁场理论，下列说法正确的是() A.在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场 B.在变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围一定产生变化的电场 C.均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场，均匀变化的磁场周围一定产生均匀变化的 电场 D振荡电场周围一定产生同频率的振荡磁场，振荡磁场周围一定产生同频率的振荡电场 答案D 解析麦克斯韦电磁场理论的两大支柱是变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场。这也是 麦克斯韦电磁场理论的要点，说得具体一些就是均匀变化的磁场（电场）产生恒定的电场（磁 场)，非均匀变化的磁场（电场）产生变化的电场（磁场），振荡的磁场（电场）产生同频率的振荡电 场（磁场）。 2.当代人类的生活和电磁波紧密相关，关于电磁波，下列说法正确的是( A.只要把带电体和永磁体放在一起，就会在周围空间产生电磁波 B.电磁波在传播过程中，其波速始终保持不变 C.电视机、收音机和手机所接收的信号都属于电磁波 D.微波炉内所产生的微波不是电磁波，而是波长很短的机械波 答案c 解桐变化的磁场、电场才能产生电磁波，选项A错误；电磁波的传播速度与介质有关，选项B 错误；电磁波能够携带信号，用于通信、广播等，选项C正确；微波炉内的微波是波长较短的电 磁波，选项D错误。 3.某激光器能发射波长为1的激光，发射功率为P,c表示光速，h表示普朗克常量，则激光器每 秒发射的能量子数为() A閌 B鳄 c器 D斧 答案 解析每个光子的能量为E=h=,设每秒(1=1s)激光器发出的光子数是n,则P1=nE,即 P=n片得m选项C正确，A、B、D错误。 4.下图中在图示位置能产生感应电流的是()
第十三章过关检测 (时间:60 分钟 满分:100 分) 一、选择题(共 10 小题,每小题 4 分,共 40 分。在每小题给出的四个选项中,第 1~7 小题只有一个选项符合题目要求,第 8~10 小题有多个选项符合题目要求,全 部选对的得 4 分,选对但不全的得 2 分,有选错或不答的得 0 分) 1.根据麦克斯韦电磁场理论,下列说法正确的是( ) A.在电场周围一定产生磁场,磁场周围一定产生电场 B.在变化的电场周围一定产生变化的磁场,变化的磁场周围一定产生变化的电场 C.均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场,均匀变化的磁场周围一定产生均匀变化的 电场 D.振荡电场周围一定产生同频率的振荡磁场,振荡磁场周围一定产生同频率的振荡电场 答案 D 解析麦克斯韦电磁场理论的两大支柱是变化的磁场产生电场,变化的电场产生磁场。这也是 麦克斯韦电磁场理论的要点,说得具体一些就是均匀变化的磁场(电场)产生恒定的电场(磁 场),非均匀变化的磁场(电场)产生变化的电场(磁场),振荡的磁场(电场)产生同频率的振荡电 场(磁场)。 2.当代人类的生活和电磁波紧密相关,关于电磁波,下列说法正确的是( ) A.只要把带电体和永磁体放在一起,就会在周围空间产生电磁波 B.电磁波在传播过程中,其波速始终保持不变 C.电视机、收音机和手机所接收的信号都属于电磁波 D.微波炉内所产生的微波不是电磁波,而是波长很短的机械波 答案 C 解析变化的磁场、电场才能产生电磁波,选项 A 错误;电磁波的传播速度与介质有关,选项 B 错误;电磁波能够携带信号,用于通信、广播等,选项 C 正确;微波炉内的微波是波长较短的电 磁波,选项 D 错误。 3.某激光器能发射波长为 λ 的激光,发射功率为 P,c 表示光速,h 表示普朗克常量,则激光器每 秒发射的能量子数为( ) A. 𝑃𝑐 ℎ𝜆 B. ℎ𝑐 𝜆 C. 𝑃𝜆 ℎ𝑐 D. 𝜆𝑐 ℎ𝑃 答案 C 解析每个光子的能量为 E=hν=h𝑐 𝜆 ,设每秒(t=1 s)激光器发出的光子数是 n,则 Pt=nE,即 P=nh𝑐 𝜆 ,得 n= 𝜆𝑃 ℎ𝑐 ,选项 C 正确,A、B、D 错误。 4.下图中在图示位置能产生感应电流的是( )
×的×节× ×区习× ××××× 0 客案B 解桐选项A中线圈不闭合，不能产生感应电流，故选项A错误；B中两导体棒向左、右两侧运 动，闭合回路面积增大，且闭合，又在匀强电场中，故产生感应电流，故选项B正确；选项C中闭 合线圈与磁场平行，向上运动，磁通量不变，始终为零，故不能产生感应电流，故选项C错误；选 项D中闭合线圈与匀强磁场垂直，右拉时，磁通量不变，故不产生感应电流，故选项D错误。 5.M、N、P是半圆上的三点，O点是圆心，MN为直径，∠NOP-60°。在M、N处各有一条垂 直半圆面的长直导线，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，这时0点的磁感应强 度大小为B1。若将M点的长直导线移至P点，O点的磁感应强度大小变为B2,则() AB2:B1=2,V3 B.B2B1=V3:2 C.B2B1=12 D.B2:B1=2:1 答案 解桐根据安培定则可知，原来位置每根导线在0点产生的磁感应强度方向均向上，大小为 则当M移至P点时，在O点产生的磁感应强度如图所示。 60 由图可知，两导线形成的磁感应强度方向夹角为120°，由几何关系可知，O点合磁感应强度大 小为B2-号故B2B1=:2。 6.如图所示，一带负电的金属环绕轴OO以角速度ω匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后 平衡的位置是( AN极竖直向上 B.N极竖直向下
答案 B 解析选项 A 中线圈不闭合,不能产生感应电流,故选项 A 错误;B 中两导体棒向左、右两侧运 动,闭合回路面积增大,且闭合,又在匀强电场中,故产生感应电流,故选项 B 正确;选项 C 中闭 合线圈与磁场平行,向上运动,磁通量不变,始终为零,故不能产生感应电流,故选项 C 错误;选 项 D 中闭合线圈与匀强磁场垂直,右拉时,磁通量不变,故不产生感应电流,故选项 D 错误。 5.M、N、P 是半圆上的三点,O 点是圆心,MN 为直径,∠NOP=60°。在 M、N 处各有一条垂 直半圆面的长直导线, 导线中通有大小相等的恒定电流,方向如图所示,这时 O 点的磁感应强 度大小为 B1。若将 M 点的长直导线移至 P 点,O 点的磁感应强度大小变为 B2,则( ) A.B2∶B1=2∶√3 B.B2∶B1=√3∶2 C.B2∶B1=1∶2 D.B2∶B1=2∶1 答案 C 解析根据安培定则可知,原来位置每根导线在 O 点产生的磁感应强度方向均向上,大小为𝐵1 2 , 则当 M 移至 P 点时,在 O 点产生的磁感应强度如图所示。 由图可知,两导线形成的磁感应强度方向夹角为 120°,由几何关系可知,O 点合磁感应强度大 小为 B2= 𝐵1 2 ,故 B2∶B1=1∶2。 6.如图所示,一带负电的金属环绕轴 OO'以角速度 ω 匀速旋转,在环左侧轴线上的小磁针最后 平衡的位置是( ) A.N 极竖直向上 B.N 极竖直向下
C.N极沿轴线向左 D.N极沿轴线向右 答案 解析带负电金属环，如题图所示旋转，则金属环的电流方向与旋转方向相反。再由右手螺旋 定则可知磁极的方向：左端N极，右端S极。因此小磁针N极沿轴线向左。选项C正确，A、 B、D错误。 7.三个圆环1、2、3，其半径关系为n=2n=2乃，一条形磁体水平放置，将三个圆环套在条形磁 体上，如图所示，其中圆环3在条形磁体的正中央。穿过三个圆环的磁通量分别用中1、中、 中3表示，则下列关系正确的是( A.中1>中2>中3 B.中1>中p2=中3 C.中1<中2<Φ D.中1<中2=中3 客案 解桐圆环中的磁通量是以磁体内部的磁感线为主的，外部磁感线只有一部分，内、外方向相 反，每个圆环的合磁通量中6=中内中，中间外部磁感线最稀疏，所以中最小，1、2所在位 置面积小的中外较小，又由于三个圆环的中内相同，因此中1最小，中3最大，选项C正确。 8.如图所示，共享单车的车锁内集成了嵌入式芯片、全球卫星导航系统模块和SIM卡等便于 监控单车在路上的具体位置。用户仅需用手机上的客户端软件(APP)扫描二维码，即可自动 开锁，骑行时手机APP上能实时了解单车的位置：骑行结束关锁后APP就显示计时、计价、 里程等信息。此外，单车能够在骑行过程中为车内电池充电，满足定位和自动开锁等过程中的 用电。根据以上信息，下列说法正确的是( A单车和手机之间是利用声波传递信息的 B.单车某个时刻的准确位置信息是借助通信卫星定位确定的 C,单车是利用电磁感应原理实现充电的 D.由手机APP上的显示信息，可求出骑行的平均速度 客案BC 解析单车和手机之间没有电路连接，是利用电磁波传递信息的，选项A错误；单车某个时刻的 准确位置信息是借助通信卫星定位器确定的选项B正确：单车在运动过程中通过电磁感应 将机械能转化为电能，从而实现充电，选项C正确：手机APP上的显示信息表示路程，而平均速 度为位移与时间的比值，只知道路程不知道位移，无法求得平均速度，选项D错误。 9.某一实验装置如图所示，在铁芯P上绕着两个线圈A和B,如果线圈A中电流I和时间1的 关系如图A、B、C、D所示的四种情况。在1~2这段时间内，能在线圈B中观察到感应电 流的是()
C.N 极沿轴线向左 D.N 极沿轴线向右 答案 C 解析带负电金属环,如题图所示旋转,则金属环的电流方向与旋转方向相反。再由右手螺旋 定则可知磁极的方向:左端 N 极,右端 S 极。因此小磁针 N 极沿轴线向左。选项 C 正确,A、 B、D 错误。 7.三个圆环 1、2、3,其半径关系为 r1=2r2=2r3,一条形磁体水平放置,将三个圆环套在条形磁 体上,如图所示,其中圆环 3 在条形磁体的正中央。穿过三个圆环的磁通量分别用 Φ1、Φ2、 Φ3 表示,则下列关系正确的是( ) A.Φ1>Φ2>Φ3 B.Φ1>Φ2=Φ3 C.Φ1<Φ2<Φ3 D.Φ1<Φ2=Φ3 答案 C 解析圆环中的磁通量是以磁体内部的磁感线为主的,外部磁感线只有一部分,内、外方向相 反,每个圆环的合磁通量 Φ 合=Φ 内-Φ 外,中间外部磁感线最稀疏,所以 Φ 外最小,1、2 所在位 置面积小的 Φ 外较小,又由于三个圆环的 Φ 内相同,因此 Φ1 最小,Φ3 最大,选项 C 正确。 8.如图所示,共享单车的车锁内集成了嵌入式芯片、全球卫星导航系统模块和 SIM 卡等,便于 监控单车在路上的具体位置。用户仅需用手机上的客户端软件(APP)扫描二维码,即可自动 开锁,骑行时手机 APP 上能实时了解单车的位置;骑行结束关锁后 APP 就显示计时、计价、 里程等信息。此外,单车能够在骑行过程中为车内电池充电,满足定位和自动开锁等过程中的 用电。根据以上信息,下列说法正确的是( ) A.单车和手机之间是利用声波传递信息的 B.单车某个时刻的准确位置信息是借助通信卫星定位确定的 C.单车是利用电磁感应原理实现充电的 D.由手机 APP 上的显示信息,可求出骑行的平均速度 答案 BC 解析单车和手机之间没有电路连接,是利用电磁波传递信息的,选项 A 错误;单车某个时刻的 准确位置信息是借助通信卫星定位器确定的,选项 B 正确;单车在运动过程中通过电磁感应 将机械能转化为电能,从而实现充电,选项 C 正确;手机 APP 上的显示信息表示路程,而平均速 度为位移与时间的比值,只知道路程不知道位移,无法求得平均速度,选项 D 错误。 9.某一实验装置如图所示,在铁芯 P 上绕着两个线圈 A 和 B,如果线圈 A 中电流 I 和时间 t 的 关系如图 A、B、C、D 所示的四种情况。在 t1~t2 这段时间内,能在线圈 B 中观察到感应电 流的是( )
电流表 答案ACD 10.无限长的通电直导线在其周围某一点产生磁场的磁感应强度B的大小与电流I成正比，与 这一点到导线的距离r成反比，即B4式中k为常数)。如图所示，两根相距1的无限长直导 线M、N通有大小相等、方向相反的电流，α点在两根导线的垂线上且距两根导线的距离均 为1，b点在两根导线连线的延长线上且距导线N的距离也为1，下列说法正确的是() a M A.α点和b点的磁感应强度方向相同 B.a点和b点的磁感应强度方向相反 C.a点和b点的磁感应强度大小之比为2：1 D.a点和b点的磁感应强度大小之比为4：1 答案BC 解析设通电直导线在距离I处产生的磁感应强度大小为Bo,两导线M、N在α点产生的磁感 应强度方向成120°角，磁感应强度的合矢量仍为B0,方向垂直于MN连线向下。两导线 M、N在b点产生的磁感应强度大小分别为、B0,磁感应强度的合矢量为，方向垂直于 MN连线向上，所以a点和b点的磁感应强度方向相反，大小之比为2,1，选项B、C正 确，A、D错误。 二、实验题（共2小题，共14分） 11.(6分)下图为研究电磁感应现象的实验装置。 (1)将图中所缺的导线补接完整。 (2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后可能出现的情况 有（选填“左偏“右偏”或“不偏”） ①将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将 ②源线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向左拉时，灵敏电流计指针将」 答案1)见解析图 (2)①右偏②左偏
答案 ACD 10.无限长的通电直导线在其周围某一点产生磁场的磁感应强度 B 的大小与电流 I 成正比,与 这一点到导线的距离 r 成反比,即 B=𝑘𝐼 𝑟 (式中 k 为常数)。如图所示,两根相距 l 的无限长直导 线 M、N 通有大小相等、方向相反的电流,a 点在两根导线的垂线上且距两根导线的距离均 为 l,b 点在两根导线连线的延长线上且距导线 N 的距离也为 l,下列说法正确的是( ) A.a 点和 b 点的磁感应强度方向相同 B.a 点和 b 点的磁感应强度方向相反 C.a 点和 b 点的磁感应强度大小之比为 2∶1 D.a 点和 b 点的磁感应强度大小之比为 4∶1 答案 BC 解析设通电直导线在距离 l 处产生的磁感应强度大小为 B0,两导线 M、N 在 a 点产生的磁感 应强度方向成 120°角,磁感应强度的合矢量仍为 B0,方向垂直于 MN 连线向下。两导线 M、N 在 b 点产生的磁感应强度大小分别为𝐵0 2 、B0,磁感应强度的合矢量为𝐵0 2 ,方向垂直于 MN 连线向上,所以 a 点和 b 点的磁感应强度方向相反,大小之比为 2∶1,选项 B、C 正 确,A、D 错误。 二、实验题(共 2 小题,共 14 分) 11.(6 分)下图为研究电磁感应现象的实验装置。 (1)将图中所缺的导线补接完整。 (2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么合上开关后可能出现的情况 有(选填“左偏”“右偏”或“不偏”) ①将原线圈迅速插入副线圈时,灵敏电流计指针将 。 ②原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器滑片迅速向左拉时,灵敏电流计指针将 。 答案(1)见解析图 (2)①右偏 ②左偏
解析1)探究电磁感应现象实验电路分两部分，要使原线圈产生磁场必须对其通电，故电源、 开关、滑动变阻器、原线圈组成闭合电路，灵敏电流计与副线圈组成另一个闭合电路，如图所 示。 (2)在闭合开关时，穿过线圈的磁通量增加，灵敏电流计的指针向右偏了一下； ①闭合开关，将原线圈迅速插入副线圈时，穿过线圈的磁通量增加，灵敏电流计指针将右偏。 ②原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向左拉时，穿过线圈的磁通量减少，灵敏电流 计指针将左偏。 12.(8分)下图为研究感应电流产生的条件的实验电路图。 (1)请在图中连线，把实验装置连接完整。 (2)开始实验时，滑动变阻器滑片P应该放置在（选填a”或b)端。 (3)闭合开关后，请写出三种使线圈B中产生感应电流的方法： ①_ ②_ ③。 答案1)见解析图(2)a(3)①断开开关②插入或拔出线圈A③移动滑动变阻器的滑片 解析)将电源、开关、滑动变阻器、线圈A串联成一个回路，注意滑动变阻器接一上一下 两个接线柱，再将电流计与线圈B串联成另一个回路，电路图如图所示。 (2)由图示电路图可知，滑动变阻器采用限流式接法，为保护电路应该使接入电路的电阻最大， 在闭合开关S前.滑动变阻器滑片P应置于a瑞。 (3)开关S闭合后还有多种方法能使线圈B中产生感应电流，如：移动滑动变阻器的滑片、线 圈A在线圈B中插入或拔出、断开开关等。 三、计算题（共4小题，共46分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演 算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值 和单位) 13.(10分)如图所示，矩形线圈的面积为0.22，放在磁感应强度为0.1T的匀强磁场中，线圈 的一边αb与磁感线垂直，线圈平面与磁场方向成30°角。问：
解析(1)探究电磁感应现象实验电路分两部分,要使原线圈产生磁场必须对其通电,故电源、 开关、滑动变阻器、原线圈组成闭合电路,灵敏电流计与副线圈组成另一个闭合电路,如图所 示。 (2)在闭合开关时,穿过线圈的磁通量增加,灵敏电流计的指针向右偏了一下; ①闭合开关,将原线圈迅速插入副线圈时,穿过线圈的磁通量增加,灵敏电流计指针将右偏。 ②原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器滑片迅速向左拉时,穿过线圈的磁通量减少,灵敏电流 计指针将左偏。 12.(8 分)下图为研究感应电流产生的条件的实验电路图。 (1)请在图中连线,把实验装置连接完整。 (2)开始实验时,滑动变阻器滑片 P 应该放置在 (选填“a”或“b”)端。 (3)闭合开关后,请写出三种使线圈 B 中产生感应电流的方法: ① ; ② ; ③ 。 答案(1)见解析图 (2)a (3)①断开开关 ②插入或拔出线圈 A ③移动滑动变阻器的滑片 解析(1)将电源、开关、滑动变阻器、线圈 A 串联成一个回路,注意滑动变阻器接一上一下 两个接线柱,再将电流计与线圈 B 串联成另一个回路,电路图如图所示。 (2)由图示电路图可知,滑动变阻器采用限流式接法,为保护电路应该使接入电路的电阻最大, 在闭合开关 S 前,滑动变阻器滑片 P 应置于 a 端。 (3)开关 S 闭合后还有多种方法能使线圈 B 中产生感应电流,如:移动滑动变阻器的滑片、线 圈 A 在线圈 B 中插入或拔出、断开开关等。 三、计算题(共 4 小题,共 46 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演 算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值 和单位) 13.(10 分)如图所示,矩形线圈的面积为 0.2 m2 , 放在磁感应强度为 0.1 T 的匀强磁场中,线圈 的一边 ab 与磁感线垂直,线圈平面与磁场方向成 30°角。问:
30° (1)穿过线圈的磁通量是多大？ (2)当线圈从图示位置绕b边转过60°的过程中，穿过线圈的磁通量变化了多少？ 答1)0.01Wb (2)0.01Wb或0.02Wb 解标1)题图中穿过线圈的磁通量为巾=BSsin30°=0.1×0.2×号Wb=0.01Wb。 2 (2)若沿逆时针方向转过60°，此时的磁通量为中'=BS=0.02Wb 那么△Φ=ΦΦ=0.01Wb 若沿顺时针方向转过60°，此时的磁通量为中”=-BSsin30°=-0.01Wb 那么△中=中".中=0.02Wb。 14.(12分)下图为电流天平，可以用来测量匀强磁场的磁感应强度。它的右臂挂着矩形线圈， 匝数n=9,线圈的水平边长1=10.0cm,处于匀强磁场内，磁感应强度B的方向与线圈平面垂直 向外。当线圈中通过电流1-0.10A时，调节砝码使两臂达到平衡，此时左盘中砝码质量 m1=4.5g。然后使电流反向，大小不变。这时需要在左盘中增加质量为m=9.0g的砝码，才能 使两臂再达到新的平衡。求： (1)磁感应强度大小： (2)右盘中砝码质量2。 答案1)0.5T(2)9g 解桐天平平衡后，当电流反向（大小不变）时，磁场力方向反向，则右边相当于多了或少了两倍的 磁场力大小。 第一次天平平衡可得：m1g=m2g-nB 第二次天平平衡可得：(m1+m)g=m2g+nBl B=0.5T,2=9g。 15.(12分)矩形线框abcd的两边长分别为1、2，可绕它的一条对称轴OO转动，匀强磁场的磁 感应强度为B,方向与OO'垂直，如图所示，初位置时线框平面与B平行。问： (1)初位置时穿过线框的磁通量中0为多少？
(1)穿过线圈的磁通量是多大? (2)当线圈从图示位置绕 ab 边转过 60°的过程中,穿过线圈的磁通量变化了多少? 答案(1)0.01 Wb (2)0.01Wb 或 0.02 Wb 解析(1)题图中穿过线圈的磁通量为 Φ=BSsin 30°=0.1×0.2× 1 2 Wb=0.01 Wb。 (2)若沿逆时针方向转过 60°,此时的磁通量为 Φ'=BS=0.02 Wb 那么 ΔΦ=Φ'-Φ=0.01 Wb 若沿顺时针方向转过 60°,此时的磁通量为 Φ″=-BSsin 30°=-0.01 Wb 那么 ΔΦ=Φ″-Φ=0.02 Wb。 14.(12 分)下图为电流天平,可以用来测量匀强磁场的磁感应强度。它的右臂挂着矩形线圈, 匝数 n=9,线圈的水平边长 l=10.0 cm,处于匀强磁场内,磁感应强度 B 的方向与线圈平面垂直 向外。当线圈中通过电流 I=0.10 A 时,调节砝码使两臂达到平衡,此时左盘中砝码质量 m1=4.5 g。然后使电流反向,大小不变。这时需要在左盘中增加质量为 m=9.0 g 的砝码,才能 使两臂再达到新的平衡。求: (1)磁感应强度大小; (2)右盘中砝码质量 m2。 答案(1)0.5 T (2)9 g 解析天平平衡后,当电流反向(大小不变)时,磁场力方向反向,则右边相当于多了或少了两倍的 磁场力大小。 第一次天平平衡可得:m1g=m2g-nBIl 第二次天平平衡可得:(m1+m)g=m2g+nBIl B=0.5 T,m2=9 g。 15.(12 分)矩形线框 abcd 的两边长分别为 l1、l2,可绕它的一条对称轴 OO'转动,匀强磁场的磁 感应强度为 B,方向与 OO'垂直,如图所示,初位置时线框平面与 B 平行。问: (1)初位置时穿过线框的磁通量 Φ0 为多少?
(2)当线框绕轴O0沿图示方向转过60°时，磁通量中为多少？这一过程中磁通量的变化量 △中为多少？ 答案1)0 (2Bhk ghb 解标1)线框在初始位置时，线框平面与磁场平行，有效面积为零，则中-0。 (2)当线框绕轴OO'沿图示方向转过60°时，线框与B的夹角为60°，则：中=B-Ssin 60°5Bs-581h 2 2 △p-9k. 16.(12分)y射线是放射性物质发出的电磁波，波长在2×1010m以下，是一种能量很大的光子 流。一个Y光子的能量至少相当于多少个频率为3×1014Hz的红光光子的能量？在医疗上用 y射线作为手术刀”来切除肿瘤，若Y刀输出功率为10mW,则在1s内射出的光子数至少有 多少个？（普朗克常量h=6.63×1034Js) 答案5×103个1.0×1013个 解扬由光子的能量为E-加，真空中光连c,则E-由题有候-h,得n元 2x100x3x1045×10,设若y刀输出功率为10mW,则在1s内射出的光子数至少有N个，则 3×103 有NP 10×103 hv 6.63x1034×3x108=1.0×101。 2×1010
(2)当线框绕轴 OO'沿图示方向转过 60°时,磁通量 Φ 为多少?这一过程中磁通量的变化量 ΔΦ 为多少? 答案(1)0 (2)√3 2 Bl1l2 √3 2 Bl1l2 解析(1)线框在初始位置时,线框平面与磁场平行,有效面积为零,则 Φ0=0。 (2)当线框绕轴 OO'沿图示方向转过 60°时,线框与 B 的夹角为 60°,则:Φ=B·Ssin 60°= √3 2 BS=√3 2 Bl1l2 ΔΦ=Φ-Φ0= √3 2 Bl1l2。 16.(12 分)γ 射线是放射性物质发出的电磁波,波长在 2×10-10 m 以下,是一种能量很大的光子 流。一个 γ 光子的能量至少相当于多少个频率为 3×1014 Hz 的红光光子的能量?在医疗上用 γ 射线作为“手术刀”来切除肿瘤,若 γ 刀输出功率为 10 mW,则在 1 s 内射出的光子数至少有 多少个?(普朗克常量 h=6.63×10-34 J·s) 答案 5×103 个 1.0×1013 个 解析由光子的能量为 E=hν,真空中光速 c=λν,则 E=h𝑐 𝜆 ,由题有:h 𝑐 𝜆 =nhν,得 n= 𝑐 𝜆𝜈 = 3×10 8 2×10 -10×3×10 14=5×103 ;设若 γ 刀输出功率为 10 mW,则在 1 s 内射出的光子数至少有 N 个,则 有 N=𝑃𝑡 ℎ𝜈 = 10×10 -3 6.63×10 -34× 3×10 8 2×10 -10 =1.0×1013